纯化和制备甲基丙烯酸甲酯的系统以及甲基丙烯酸甲酯的纯化方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116003256A(43)申请公布日2023.04.25(21)申请号202111232305.1B01D61/58(2006.01)(22)申请日2021.10.22B01D3/14(2006.01)(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院(72)发明人秦磊陈亮蔡立鑫沈帅君(74)专利代理机构北京润平知识产权代理有限公司11283专利代理师邹飞艳严政(51)Int.Cl.C07C67/48(2006.01)C07C67/54(2006.01)C07C69/54(2006.01)权利要求书2页说明书11页附图1页(54)发明名称纯化和制备甲基丙烯酸甲酯的系统以及甲基丙烯酸甲酯的纯化方法(57)摘要本发明涉及甲基丙烯酸甲酯的纯化工艺，本发明提供的甲基丙烯酸甲酯的纯化方法，通过第一膜分离膜可将含有甲醛、溶剂、水、丙酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯的粗品中的水分脱除干净，使得第一浓缩液中保留产品甲基丙烯酸甲酯、未反应的原料丙酸甲酯和甲醛，及溶剂如甲醇；第二膜分离用于脱除第一浓缩液中的甲醇和甲醛等小分子，得到丙酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯。本发明提供的制备甲基丙烯酸甲酯的系统，使用包括膜分离技术和精馏技术，通过有效结合，实现未反应原料的重复回收利用和甲基丙烯酸甲酯的纯化分离回收，具有工艺操作简单，设备投入小，分离效率高且回收能耗低等优点，提升了经济效益，甲基丙烯酸甲酯的回收率≥99％，纯度≥99.9％。CN116003256ACN116003256A权利要求书1/2页1.一种甲基丙烯酸甲酯的纯化方法，其特征在于，该方法包括：I)将含有甲醛、溶剂、水、丙酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯的粗品进行第一膜分离得到含有水的第一渗透液，以及含有甲醛、溶剂、丙酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯的第一浓缩液；II)将所述第一浓缩液进行第二膜分离得到含有溶剂和甲醛的第二渗透液，以及得到含有丙酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯的第二浓缩液；III)将第二浓缩液进行精馏分离得到丙酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯。2.根据权利要求1所述的纯化方法，其中，所述第一膜分离使用的膜为无机膜；优选地，所述无机膜为3A型分子筛膜；和/或所述第二膜分离使用的膜为有机膜；优选地，所述有机膜为聚乙烯醇膜。3.根据权利要求1或2所述的纯化方法，其中，所述含有甲醛、溶剂、水、丙酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯的粗品含有甲醛1‑3重量％、溶剂20‑30重量％、水2‑3重量％、丙酸甲酯50‑70重量％、甲基丙烯酸甲酯10‑15重量％；优选地，所述溶剂为甲醇和/或乙醇，优选为甲醇。4.根据权利要求1‑3中任意一项所述的纯化方法，其中，所述含有甲醛、溶剂、水、丙酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯的粗品来自于甲醛和丙酸甲酯制备甲基丙烯酸甲酯的反应器；优选该方法包括：(a)将从所述反应器出来的甲醛和丙酸甲酯反应后的甲基丙烯酸甲酯粗产品进行第一膜分离去除含有水的第一渗透液，得到含有甲醛、溶剂、丙酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯的第一浓缩液；(b)将部分所述第一浓缩液回流至所述反应器的入口，其余部分进行第二膜分离，得到含有溶剂和甲醛的第二渗透液，以及得到含有丙酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯的第二浓缩液；(c)将所述第二渗透液返回所述反应器的入口，所述第二浓缩液进行第一精馏分离，从第一精馏分离的塔顶得到丙酸甲酯，可选地将得到的丙酸甲酯返回所述反应器入口；(d)经第一精馏分离后的塔釜产品进行第二精馏分离，从第二精馏分离的塔顶获得甲基丙烯酸甲酯产品。5.根据权利要求4所述的纯化方法，其中，所述第一浓缩液回流至反应器的部分与进行第二膜分离的部分的体积流量之比为10:1～1:10。6.根据权利要求4或5所述的纯化方法，其中，第一精馏的操作条件包括：压力为0.5～1atm，回流比为0.2～4，塔釜温度为80℃～101℃；和/或第二精馏的操作条件包括：压力为0.5～1atm，回流比为2～10，塔顶温度为78℃～100℃；和/或所述第二浓缩液从第一精馏单元的中上部进入；和/或所述第一精馏的塔釜产品从第二精馏单元的中下部进入。7.一种纯化甲基丙烯酸甲酯的系统，其特征在于，该系统包括：依次串联连通的第一膜分离单元(②)、第二膜分离单元(③)以及精馏单元；其中，所述第一膜分离单元(②)用于将含有甲醛、溶剂、水、丙酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯的粗品进行第一膜分离得到含有水的第一渗透液，以及含有甲醛、溶剂、丙酸甲酯和甲基2CN116003256A权利要求书2/2页丙烯酸甲酯的第一浓缩液；所述第二膜分离单元(③)用于将所述第一浓缩液进行第二膜分离得到含有溶剂和甲醛的第二渗透液，以及得到含有丙酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯的第二浓缩液；所述精馏单元用于将第二浓缩液进行精馏分离得